固态电解质在抑制锌离子电池中的正极溶解和负极副反应方面表现出显著的抑制效果。
基于此，2025年3月25日，海南大学史晓东、田新龙、曼彻斯特大学Lutong Shan等人在国际知名期刊Advanced Functional Materials发表题为《Zeolite-Based Solid-State Electrolyte for Highly Stable Zinc Metal Batteries》的研究论文。
在本工作中，作者通过离子交换策略制备了一种富含锌离子的新型分子筛基固态电解质（Zeolite-Zn），其具有高离子电导率（2.54 mS cm⁻¹）和高Zn²⁺迁移数（0.866）。
由于其无水特性，Zeolite-Zn电解质有效地将电化学窗口扩展到2.5 V，并抑制了析氢反应。
对于Zn||Zeolite-Zn||NH₄V₄O₁₀电池，在0.5 A g⁻¹的电流密度下经过1010次循环后，可实现84.9%的高容量保持率。
即使在60 °C的高温下，NH₄V₄O₁₀正极在110次循环后仍能保持239.2 mAh g⁻¹的高可逆容量，这可归因于Zeolite-Zn电解质的卓越结构稳定性、较弱的界面副反应、低锌迁移势垒以及抑制的钒溶解。
此外，所制备的Zn||Zeolite-Zn||AC@I₂电池也展现了卓越的性能，表明其在锌基二次电池的实际应用中具有很大的潜力。
本研究为无机固态电解质的原创设计提供了机理见解和结构启示。
Zeolite-Based Solid-State Electrolyte for Highly Stable Zinc Metal Batteries, Adv. Funct. Mater., 2025.https://doi.org/10.1002/adfm.202503301
